CRI:n ja lumenien ymmärtäminen

Kuten monien muidenkin väritieteen osa-alueiden kohdalla, meidän on palattava valonlähteen spektraaliseen tehojakaumaan.
CRI lasketaan tutkimalla valonlähteen spektriä ja simuloimalla ja vertaamalla sitten spektriä, joka heijastuisi useista testivärinäytteistä.
CRI laskee päivänvalon tai mustan kappaleen SPD:n, joten korkeampi CRI osoittaa, että valon spektri on samanlainen kuin luonnonvalo (korkeammat CCT-arvot) tai halogeeni-/hehkulamppujen (alhaisemmat CCT-arvot).

Valonlähteen kirkkautta kuvaa sen valoteho, jota mitataan lumeneina. Kirkkaus on puolestaan ​​täysin ihmisen käsittämä! Se määräytyy aallonpituuksien mukaan, joille silmämme ovat herkimpiä, ja näillä aallonpituuksilla olevan valoenergian määrän mukaan. Kutsumme ultravioletti- ja infrapuna-aallonpituuksia "näkymättömiksi" (eli kirkkaiksi), koska silmämme eivät yksinkertaisesti "havaitse" näitä aallonpituuksia havaittuna kirkkautena riippumatta siitä, kuinka paljon niissä on energiaa.
Luminositeetin funktio

1900-luvun alun tutkijat kehittivät malleja ihmisen näköjärjestelmistä ymmärtääkseen paremmin, miten kirkkausilmiö toimii. Sen taustalla oleva perusperiaate on luminositeettifunktio, joka kuvaa aallonpituuden ja kirkkauden havaitsemisen välistä suhdetta.

Keltainen käyrä edustaa vakiofotooppista funktiota (yllä)
Luminositeettikäyrä saavuttaa huippunsa 545–555 nm:n välillä, mikä vastaa limenvihreää värialuetta, ja laskee nopeasti korkeammilla ja matalammilla aallonpituuksilla. Ratkaisevasti luminositeettiarvot ovat erittäin alhaisia ​​yli 650 nm:n alueella, mikä vastaa punaista värialuetta.
Tämä tarkoittaa, että punaisen värin aallonpituudet, samoin kuin tummansinisen ja violetin värin aallonpituudet, eivät tehoa asioiden näyttämiseen kirkkailta. Vihreän ja keltaisen aallonpituudet taas ovat tehokkaimpia näyttämään kirkkailta. Tämä voi selittää, miksi heijastinliivit ja korostuskynät käyttävät tyypillisesti keltaisia/vihreitä värejä suhteellisen kirkkauden saavuttamiseksi.
Lopuksi, kun vertaamme valoisuusfunktiota luonnonvalon spektriin, pitäisi olla selvää, miksi korkea CRI, erityisesti punaisten R9, on ristiriidassa kirkkauden kanssa. Täydellinen, leveämpi spektri on lähes aina hyödyllinen korkeaa CRI:tä tavoiteltaessa, mutta kapeampi, vihreän ja keltaisen aallonpituusalueelle keskittyvä spektri on tehokkain korkeampaa valotehokkuutta tavoiteltaessa.

Tästä syystä värinlaatu ja CRI asetetaan lähes aina energiatehokkuutta pyrittäessä etusijalle. Ollakseen reilu, joissakin sovelluksissa, kutenulkovalaistus, voivat painottaa enemmän tehokkuutta kuin värintoistoa. Toisaalta asiaan liittyvän fysiikan ymmärtäminen ja arvostaminen voi olla erittäin hyödyllistä valaistusasennuksiin liittyvien tietoon perustuvien päätösten tekemisessä.